Praktisk fysikk: ekstern fotoeffekt

Uansett hvor gjennomsnittlig den gjennomsnittlige personen eri hennes hverdag fra den engang beståtte læreplanen, er hun nei-nei, og får seg til å huske. Dette er akkurat hva som skjer når det gjelder fenomenet eksternt fotoeffekt.

definisjon

Den fotoelektriske effekten i fysikk regnes som prosessenjustere elektroner i atomer, materielle molekyler, som oppstår og skjer under påvirkning av lys. Og den eksterne fotoelektriske effekten er en prosess der elektroner slås ut av lyset med en slik kraft at de flyr ut over de ytre grensene av stoffet deres.

Litt historie og praksis

For første gang tegnet dette fantastiske faktumoppmerksomhetsforsker-fysiker fra Tyskland Henry Hertz i det fjerne 1887. året. Studien av oppdagelsen ble videreført av Herz kollega, den russiske fysikeren Stoletov. En strålende Einstein utviklet en teori om fotoelektrisk effekt basert på kvantefysikkens ideer. Siden da har den eksterne fotoelektriske effekten blitt studert i dybde og allsidighet, og den oppnådde kunnskapen er fullt brukt i utvikling og produksjon av fotocellebaserte instrumenter. Hvis du tar det mest elementære eksempelet, så er dette en automatisk garasjeporte som arbeider med fotoceller.

Mekanismer av denne typen arbeider med elektriskenergi. Imidlertid kan fotoceller, som bare bruker den eksterne fotoelektriske effekten, omdanne energien mottatt av stråling til en elektrisk en ikke helt. Derfor, for å bruke dem som kilder til elektrisitet er det ingen spesiell forstand, som ikke kan sies om automatisering. Det er ved hjelp av lysstråler at elektrokjeder styres i automatiske mekanismer.

Uten overdrivelse kan det hevdes at oppdagelsen av den fotoelektriske effekten har blitt en virkelig revolusjonær hendelse i fysikk. Her er de viktigste konsekvensene:

• før forskerne ble mysteriet om naturens lys, lysstrålen, åpenbart;
• kinoen fra den dumme ble «snakkes», hvordan stemmeopptreden ble oppfunnet, og selve faktumet med overføringen av et bevegelig bilde ble også muliggjort av bildeeffekten;
• Skapelsen på grunnlag av fotoelektroniske anordninger av slike maskiner og "smarte maskiner", som ifølge bestemte parametere gjør forskjellige deler uten menneskelig innblanding;
• mange forskjellige mekanismer basert på fotoelektronisk automatisering.

Dermed ble bildeeffekten selv og dens søknad blitt et slags gjennombrudd i moderne teknologi.

Photocell klassifisering

Fotoeffekter er delt inn i flere typer, avhengig av deres egenskaper og funksjoner.

1. Ekstern fotoelektrisk effekt (med andre ord - fotoelektriskemisjon). Elektroner som flyr ut av stoffet når det oppstår, kalles fotoelektroner. Og den elektriske strømmen de danner når de beveger seg langs et eksternt elektrisk felt på en ordnet måte, har blitt kjent som en fotokurrent.
2. Intern bildeeffekt påvirkerFotokonduktivitet av stoffet. Det oppstår når elektroner omfordeles til halvledere og dielektrikere, avhengig av energitilstanden og aggregattilstanden - fast eller flytende. Fenomenet omfordeling skjer under påvirkning av lys. Det er da at stoffets elektriske ledningsevne øker, dvs. Fotokonduktivitetseffekt oppnås.
3. Ventilfotoelektrisk effekt er overgangen av fotoelektroner fra kroppene til andre faste stoffer (halvledere) eller væske (elektrolytter).

Ekstern fotoelektrisk effekt ligger til grunn for arbeidet.moderne vakuum fotovoltaiske celler. De er laget i form av glassflasker, hvor den indre overflaten delvis er dekket med et tynt lag av metallisk forstøvning. Den ubetydelige tykkelsen på laget gir en liten arbeidsutgang. Det gjennomsiktige vinduet på pæren passerer lyset innvendig, og anoden inne i det i form av en ledning eller en disk tar bilderelektroner. Hvis anoden er koblet til batteriets positive pol, lukkes kretsen, en elektrisk strøm strømmer gjennom den. dvs. Vakuumfotoceller kan slå på eller av reléer.

Ved å kombinere fotoceller og reléer kan man lage forskjellige "ser" -automater, for eksempel en automat i t-banen.

Så, som grunnlag for mange produksjonsprosesser, ble den eksterne fotoelektriske effekten som en stor fysisk oppdagelse nøkkelen til suksess for industriell automasjon.